兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面及应用制造技术

技术编号:45869334 阅读:16 留言:0更新日期:2025-07-19 11:25
本方案提供了一种兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面及应用,包括:至少一阵列排布的编码单元,每一编码单元包括自上而下依次设置的顶层谐振层、介质层以及金属反射层,其中顶层谐振层包括石墨烯谐振层和二氧化钒相变层,石墨烯谐振层包括呈现正方形的石墨烯,二氧化钒相变层包括呈现正方形的二氧化钒外环以及内嵌于二氧化钒外环内部的二氧化钒长条,二氧化钒外环位于石墨烯的内侧,且二氧化钒外环的正方形边同石墨烯的正方形边平行间隔设置,其中二氧化钒长条设置在二氧化钒外环的对角位置且与二氧化钒外环间隔设置,集成吸波超表面和反射编码超表面的优点,极大的优化6G通信的信号发生功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太赫兹超材料功能器件设计领域,特别涉及一种兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面及应用,具体涉及电磁波的超宽带吸收和反射相位调控以及多功能切换技术。


技术介绍

1、无人机由于其覆盖范围广、移动性高等优势,在无线通信领域发挥着重要作用。然而,在实际应用场景中,由于城镇环境复杂,无人机通信网络的通信质量会由于衰减,障碍物以及窃听者的存在而严重降低,从而产生风险。第六代移动通信(6g)技术的兴起带来新的希望,其具备高网络速率、超低时延和更广覆盖率的特性,工作频段拓展至太赫兹频段,在全息通信、无线回程网络等前沿领域展现出巨大应用潜力。若能将 6g 通信技术应用于无人机场景,有望为无人机通信提供强有力的支持,有效解决现有通信难题。

2、但要实现 6g 技术与无人机通信的深度融合,太赫兹通信器件的超表面设计成为关键制约因素。目前,超表面设计存在诸多技术瓶颈:1、大多数超表面依赖单一材料或调控机制,难以实现多功能集成与动态调节。例如,传统的金属谐振器设计虽然能够实现一定的相位调控,但缺乏灵活性,且难以实现吸收和反射功能的切换。2、现有的超表面设本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,二氧化钒长条设计为长宽不等的长方形,且二氧化钒外环的尺寸小于石墨烯的尺寸。

3.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,二氧化钒长条的长宽比设计为14:11,石墨烯的边长和二氧化钒外环的边长的比例为9:2。

4.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,每一编码单元上的石墨烯的对角线和介质层的对角线相交且倾斜45°设置,且石墨烯和介质层的外沿边留有间...

【技术特征摘要】

1.一种兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,二氧化钒长条设计为长宽不等的长方形,且二氧化钒外环的尺寸小于石墨烯的尺寸。

3.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,二氧化钒长条的长宽比设计为14:11,石墨烯的边长和二氧化钒外环的边长的比例为9:2。

4.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,每一编码单元上的石墨烯的对角线和介质层的对角线相交且倾斜45°设置,且石墨烯和介质层的外沿边留有间隔。

5.根据权利要求1所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,通过石墨烯电压的调控与二氧化钒温度调控的协同作用,实现在吸波模式与反射模式间的毫秒级切换。

6.根据权利要求5所述的兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面,其特征在于,当二氧化钒处于常温绝缘态时,该兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面实现吸波模式,兼备太赫兹波吸收和反射功能的编码超表面及应用在1.97-2.5thz 频段内实现吸波率>90%;当二氧化钒...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖丙刚高敏王心怡
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:

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